Устройство для контроля сварного соединения

 

р

А.Л. Тараев . ° f

"...У .

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно -: .,;:,. конструкторский институт автоматизации " производственнйх процессов в промышленности (72.) Автор изобретеиия (7! ) Заявитель

{ 4) УСтройетВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ

Изобретение. относится к автоматизации процессов сварки и может быть -. применено, например, при производстве труб большого диаметра методом дуговой сварки.

Известно устройство для контроля сварного соединения, в котором для определения степени симметричности шва в П-образной обойме укреплено не. сколько вертикальных стержней, каждый иэ которых имеет свободный нижний ко- . нец., опирающийся на поверхность csa- риваемого металла с некоторым усилием, а верхний конец-стержня при подьеме или опускании,.в зависимости от. профиля материала шва, включает сост"".:. ветствующую цепь постоянного электри- .; ческого сопротивленйя (1).

Недостатком этого устройства явля- 2о ется то, что преобразование вертикальных перемещений стержня в, выходной электрический сигнал осуществляется дискретной контактно-реэисторной сис2 5 темой; что., снижает точность и надежность устройства.

Известно устройство для контроля процесса сварки, содержащее контактный элемент сварочной-.головки, соединенный посредством подпружиненного вертикального -стержня с фотоэлектрическим преобразователем вертикальных перемещений контактного элемента в электрический сигнал, осветитель и маскирующую шторку с клиновидной щелью, причем маскирующая шторка жестко закреплена на вертикальном стержне и расположена между осветителем и преобразователем, а основание клиновидной щели перпендикулярно вертикальной оси маскирующей шторки и равно ширине световой полосы, образуемой осветителем.

Устройство предназначено в основном для контроля вертикальных смещений свариваемой поверхности и может быть использовано для контроля высоты валика усиления шва 1 2 .

3 996121 4

Недостатком известного устройства в плоскости маскирующей шторки 15 является то, что при применении его световую полосу 17. Контактные шаридля контроля высоты валика усиления ки 1 и 2 прижаты при помощи пружин шва оно обладает невысокой точностью, 18 и 19 к контролируемой трубе 20 со обусловленной тем обстоятельством, сварным швом 21. что выходной сигнал устройства будет Устройство работает следующим обизменяться не только при изменении разом. высоты валика усиления шва, но и при Контролируемая труба 20 со швом смещениях поверхности контролируемой 21 двигается в направлении, показантрубы, вызванных, например, ее оваль- 16 ном стрелкой. Контактный шарик 1 приностью, волнистостью, криволинейнос- жат к поверхности трубы 20, а контактью, разностенностью и т.д. тный шарик 2 - к валику усиления шва.

По той же самой причине это устро"- При любых радиальных смещениях трубы ство не может быть применено для обна- одновременно смещаются оба шарика 1 ружения сварного шва при ориентации 1 и 2, что приводит к одновременному труб перед дефектоскопией шва. смещению оптического блока 8 и маскиЦель изобретения - расширение функ- рующей шторки 1б. Благодаря этому циональных возможностей за счет ис- взаимное расположение клиновидной щепользбвания его для ориентации труб ли 16 и образуемой осветителем светоперед операцией дефектоскопии шва ° вой полосы 17 не изменяется, а следоПоставлечная цель достигает qeM вательно не измениетсл и световой по-. что устройство для контроля сварного ток, воздействующий на Фотоэлектри. соединения, содержащее осветитель, ческий преобразователь 14, поэтому фотоэлектрический преобразователь, не изменяется и сигнал на выходе фоопорнЫй контактный элемент, соединен- gg тоэлектрического преобразователя. ный посредством подПружиненного стер- Изменения высоты и усиления шва жня с расположенной между осветителем приводит к продольным смещениям стержи фотоэлектрическим преобразователем ня 6 с маскирующей шторкой 15 и климаскирующей шторкой, имеющеи клино новидной щелью 16, положение последвидную щель, основание которой пер зо ней относительно световой полосы 17 пендикулярно продольной оси маскирую изменяется, а следовательно изменяетщей шторки и равно ширине световой ся и сигнал на выходе фотоэлектричесполосы, образуемой осветителем, до- кого преобразователя. Таким образом, полнительно снабжено установленными сигнал на выходе устройстsa зависит параллельно оси клиновидной щелиына от величины контролируемого параметправляющими с кареткой, причем на а pa h и не зависит от практически не35 ретке закреплены осветитель и фото избежных Радиальных смещений трубы электрический преобразователь. в зоне контроля.

На фиг. 1 схематически изображено При производстве тонкостенных труб предлагаемое устройство при контроле важной задачей является ориентация высоты валика усиления шва; на фиг. 2 - трубы перед операцией дефектоакопии, то же, вид Д на фиг. 1; на фиг 3 заключающаяся в том, что трубв Развосхема, поясняющая применение предла- Рачивается до тех пор, пока сварной гаемого устройства для обнаружения шов не оказывается в зоне действия сварного шва перед операцией дефекто- яефектоскопа.

4$ скопии шва. Устройство используется по указанОпорный контактный элемент - кон- ной ориентации следующим образом. тактные шарики 1 и 2 расположены в Перед началом дефектоскопии конгнездах 3 и 4, закрепленных на стерж- тактные шарики l и 2 прижимаются к

Hsx 5 и 6. Со стержнем 5 жестко свя" поверхности контролируемой трубы 20. зана каретка 7, на которой крепится Труба разворачивается в направлении, осветитель 8, включающий в себя лампу показанном на фиг. 2 стрелкой. В монакаливания 9, конденсор 10, щелевую мент, когда шов 21 оказывается под диафрагму 11 и микрообьектив 12. На шариком 2, стержень 6 перемещает масэтой же каретке 7 закреплены свето- кирующую шторку 15 с клиновидной щепровод. 13 и фотоэлектрический преоб- лью 16, сигнал от фотопреобразователя разователь 14. На стержне 6 закрепле-. 14 изменяется, сигнализируя о том, на маскирующая шторка 15 с клиновид- что шов находится в зоне контроля. ной щелью 16. Осветитель 8 образует По этому сигналу осуществляется оста5 99б1 нов привода и начинается операция дефектоскопии;

Предложенное устройство может быть . применено также для слежения з- свариваемым стыком и сварным швом. Технико-экономический эффект в сравнении с прототипом заключается в решении комплекса технологических задач при производстве и контроле сварных труб.

Устройство является универсальным ин- о струментом для регистрации геометрических характеристик шва, обеспечивая ориентацию трубы перед контролем и слежение за свариваемым стыком.

Формула изобретения

Устройство для контроля сварного соединения, содержащее осветитель,фо- zo тоэлектрический преобразователь, опорный контактный элемент, соединенный посредством подпружиненного стержня с расположенной между осветителем и

27 4 фотоэлектрическим преобразователем маскирующей. шторкой, имеющей клино" видную щель, основание которой перпендикулярно гродольной оси маскирующей шторки и равно ширине световой полосы, образуемой осветителем, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет использования устройства для ориентации труб. перед операцией дефектоскопии шва, оно дополнительно снабжено установленными параллельно оси клйновидной щели направляющими с кареткой, причем на каретке закреплены осветитель и фотоэлектрический преобразователь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии и 47-130255, кл. В 23 К 9/00, 1972 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2897509/25-27, В 23 К 9/10, 21.03.80 (прототип).

996127

Тираж 1104 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 797/21 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Покровский

Редактор А. Химчук Техред А.Бабинец Корректор В. Бутяга